晶边刻蚀方法和半导体器件制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN110571166B(45)授权公告日2022.02.15(21)申请号201810583120.7(51)Int.Cl.(22)申请日2018.06.05H01L21/67(2006.01)(65)同一申请的已公布的文献号(56)对比文件申请公布号CN110571166AKR20060079380A,2006.07.06CN103794468A,2014.05.14(43)申请公布日2019.12.13CN104882407A,2015.09.02(73)专利权人中芯国际集成电路制造（上海）有CN103794468A,2014.05.14限公司CN107527863A,2017.12.29地址201203上海市浦东新区张江路18号审查员王雪梅专利权人中芯国际集成电路制造（北京）有限公司(72)发明人张海洋郑二虎钟伯琛(74)专利代理机构上海思微知识产权代理事务所(普通合伙)31237代理人屈蘅李时云权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称晶边刻蚀方法和半导体器件制造方法(57)摘要本发明提供一种晶边刻蚀方法和半导体器件制造方法，所述晶边刻蚀方法，先通过旋转晶圆来对晶圆上的待晶边刻蚀的膜层的晶边区域进行多次干法刻蚀，使所述膜层的晶边的均匀性达到要求，避免晶边非均匀性而导致的晶圆翘曲问题，再对所述膜层的晶边区域进行湿法清洗，可以进一步的去除所述干法刻蚀造成的膜层不对称性以及残留缺陷，从而更好地改善膜层在晶片边缘造成的缺陷、击穿以及应力过剩等问题，提高了最终制造的半导体器件的良率；进一步地，当所述晶圆的正面上有待晶边刻蚀的上膜层且背面上有待晶边刻蚀的下膜层时，所述干法刻蚀和湿法刻蚀的叠加效果可以使得刻蚀后的上膜层和下膜层的晶边区域关于晶圆对称。CN110571166BCN110571166B权利要求书1/2页1.一种晶边刻蚀方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一形成有待晶边刻蚀的膜层的晶圆，所述膜层具有中央区域以及环绕所述中央区域的晶边区域，所述膜层包括形成于所述晶圆正面上的上膜层和形成于所述晶圆背面上的下膜层；通过监测确定所述上膜层的晶边区域的固有不对称程度和/或所述下膜层的晶边区域的固有不对称程度；根据所述上膜层的晶边区域的固有不对称程度和/或所述下膜层的晶边区域的固有不对称程度，多次旋转所述晶圆，并在每次旋转后对所述膜层的部分所述晶边区域进行相应的干法刻蚀，直至所述上膜层的晶边区域的均匀性和所述下膜层的晶边区域的均匀性均达到要求，其中，每次旋转所述晶圆时晶圆的旋转角度相同或不同；对所述膜层的部分所述晶边区域进行湿法清洗，以使得所述上膜层的晶边区域和所述下膜层的晶边区域关于所述晶圆上下对称。2.如权利要求1所述的晶边刻蚀方法，其特征在于，提供所述晶圆时，所述上膜层的中央区域被位于所述晶圆正面上方的上基环遮蔽，所述下膜层的中央区域被位于所述晶圆背面下方的下基环遮蔽，对所述膜层的部分所述晶边区域进行所述多次干法刻蚀和所述湿法清洗时，所述上基环保护所述上膜层的中央区域不受刻蚀，所述下基环保护所述下膜层的中央区域不受刻蚀。3.如权利要求1所述的晶边刻蚀方法，其特征在于，在所述多次干法刻蚀结束后，所述上膜层的晶边区域被刻蚀的宽度小于所述下膜层的晶边区域被刻蚀的宽度；所述湿法清洗仅对所述上膜层的部分所述晶边区域进行刻蚀，或者，所述湿法清洗对所述上膜层的晶边区域的刻蚀宽度大于对所述下膜层的晶边区域的刻蚀宽度。4.如权利要求1所述的晶边刻蚀方法，其特征在于，所述上膜层和所述下膜层分别包括形成有源区的膜层、形成栅极的膜层、形成接触孔的膜层以及形成金属层硬掩膜的膜层中的至少一种。5.如权利要求1至4中任一项所述的晶边刻蚀方法，其特征在于，所述膜层通过离子注入工艺、热氧化工艺、热氮化工艺、炉管工艺、化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺和光刻工艺中的至少一种形成。6.如权利要求1至4中任一项所述的晶边刻蚀方法，其特征在于，多次旋转所述晶圆，并在每次旋转后对所述膜层的部分所述晶边区域进行相应的干法刻蚀的步骤包括：a1)每次干法刻蚀后监测所述膜层的晶边区域的不对称程度；b1)根据监测的结果确定所述晶圆的旋转角度；c1)将所述晶圆旋转所述旋转角度；d1)对旋转后的晶圆上的所述膜层的部分所述晶边区域进行一次等离子体刻蚀；e1)循环执行a1)～d1)，直至所述膜层的晶边区域的均匀性达到要求。7.如权利要求1至4中任一项所述的晶边刻蚀方法，其特征在于，多次旋转所述晶圆，对所述膜层的部分所述晶边区域进行相应的干法刻蚀的步骤包括：a2)确定所述膜层的晶边区域的固有不对称程度；b2)根据所述固有不对称程度和设定的旋转角度，确定所述晶圆的旋转次数；c2)按照顺时针方向或者逆时针方向将所述晶圆